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蜂窩活性炭的吸附性能

　　蜂窩活性炭的吸附性能主要取決于它的幾個主要材料參數(shù)和過程參數(shù)，材料參數(shù)包括炭的吸附孔隙率、蜂窩狀結(jié)構(gòu)的壁厚和炭的含量；過程參數(shù)包括流體流速、吸附質(zhì)的濃度、吸附能。
　　對于蜂窩活性炭宏觀結(jié)枃來說,壁厚是一個非常重要的參數(shù),提高它蜂窩活性炭的吸附效率可以通過調(diào)整其壁厚。圖1所示在孔隙率相同的情況下,壁厚增加,則單位體積蜂窩的炭含量也隨之增加,從而可以提高吸附容量。這是由于壁厚增大,蜂窩中流體通道的截面積減少,這樣真實的表面或體積流速也會增大。同時,也會提高吸附質(zhì)與炭之間的接觸效率,這兩者之間存在一個平衡關(guān)系。在給定的條件下,這個平衡關(guān)系將決定吸附增加還是減少,如果吸附質(zhì)以較高的擴散速度擴散到蜂窩壁的內(nèi)部,由此空出來的吸附位又可連續(xù)吸附,因此厚壁蜂窩應(yīng)該具有更好的吸附效率和吸附容量。

　　對于蜂窩活性炭的微觀結(jié)構(gòu)而言，微孔的數(shù)目是一個比較重要的參數(shù)。蜂窩活性炭的吸附是由于孔隙表面上存在著一定的附著點,但并不是吸附分子與吸附點的一對一方式進行吸附，而是吸附分子從吸附力強的、直徑小的空隙即微孔開始，逐漸地向直徑大的空隙填充，直至所有空隙都充滿吸附質(zhì)，變成飽和吸附狀態(tài)為止。一般認為在吸附過程中，起主要作用的是微孔(孔徑小于2nm)。微孔對氣體的吸附作用可分為三步:

　　首先是低壓下對應(yīng)孔壁吸附力的相互交疊作用而產(chǎn)生強烈的吸附作用；

　　其次是由于微孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)部收縮而引起的分子擴散效應(yīng);

　　最后是對分子大小和形狀的選擇性，優(yōu)先吸附單分子物質(zhì)。在調(diào)整蜂窩活性炭結(jié)構(gòu)的時候，壁上的微孔孔隱率是一個重要的考慮因素。蜂窩炭微孔孔隙率可以在10%-70%調(diào)整，但需要通過調(diào)整蜂窩活性炭的成分。

　　調(diào)整孔時需要注意的是，吸附容量不僅與微孔的比表面積有關(guān)，也與微孔容積有關(guān)，隨著活化的溫度上升，微孔不斷發(fā)展，微孔容積不斷增加，當(dāng)活化過度時，微孔和中孔被擴大為大孔時，蜂窩活性炭的吸附性能反而下降。